2023 Fiscal Year Annual Research Report
in silicoとロボットによる創薬支援システムの開発とシャーガス病治療薬探索
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20H00620
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
関嶋 政和 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (80371053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲岡 健ダニエル 長崎大学, 熱帯医学研究所, 准教授 (10623803)
庄司 満 横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (30339139)
平山 謙二 長崎大学, 熱帯医学・グローバルヘルス研究科, 教授 (60189868)
樺島 祥介 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80260652)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | AI創薬 / 抗規制原虫薬 / 機械学習 / ロボット / ケモインフォマティクス / バイオインフォマティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
創薬では、薬候補化合物は標的蛋白質との結合親和性だけでなく、毒性や代謝などを考慮したより薬らしく最適化が行われていく。今年度は、機械学習の多目的最適化を考慮した化合物生成手法とパレートフロントからの化合物選択手法が完成したため、分担者の稲岡教授がアッセイ系を持つトリパノソーマ寄生原虫の治療薬の標的となる TAO（トリパノチオン酸化還元酵素）を最初の標的標的蛋白質として、結合親和性とQEDの双方を多目的最適化した化合物の生成を合成経路付きで行った。ドッキングスコアと薬らしさ（QED）、毒性を重み付きの総和や総乗する手法と異なり、化合物を見ながらパレートフロントから化合物を選択可能である。更に実際に合成を行う為に合成化学者と連携して機械学習による逆合成解析ツールを用いてトップ10の化合物のウェットでの実験を試み、それにより実験からのフィードバックが得られ、生成モデルの生成時のプロトコールの改善に繋がった。本研究で開発した手法をオープンソース化し、GitHub で公開した。これにより、他の研究者が本手法を利用し、さらなる発展を遂げることが期待される。本研究で得られた知見は、創薬研究におけるAI の活用方法に関する議論を深める上でも重要である。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(31 results)
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[Presentation] Knowledge, Attitude, and Practice of Mothers toward Chagas disease in La Guardia, Santa Cruz Department, Bolivia: A Cross-sectional Study2023
Author(s)
Takehara Y, Trang TBL, Makram AM, Rashidul Hashan M, Altom A, Thanh VN, Elsheikh R, Iglesias-Rodriguez IM, Guzman Lijeron AY, Soria Medina NM, Quiroga Alpiri BN, Nishizawa JE, Huy NT, Hirayama K.
Organizer
Annual meeting of American Society of Tropical Medicine and Hygiene 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] Trypanosomal ASCT and alternative oxidase as tools to study Mycobacterium bioenergetics2023
Author(s)
Mavinga Gloria Bundutidi, Ando Yuri, Matsuo Yuichi, Hayashishita Mizuki, Mochizuki Kota, Cook Gregory M., Sekijima Masakazu, Sakura Takaya, Hamano Shinjiro, Hirayama Kenji, Kita Kiyoshi, Ken Daniel Inaoka
Organizer
11th Meeting GlycoNov/AdipoTryp
Int'l Joint Research
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[Presentation] Expression of an active ASCT/SCS cycle in Mycobacterium smegmatis confers resistance to Bedaquiline2023
Author(s)
Mavinga Gloria Bundutidi, Ando Yuri, Matsuo Yuichi, Hayashishita Mizuki, Mochizuki Kota, Cook Gregory M., Sekijima Masakazu, Sakura Takaya, Hamano Shinjiro, Hirayama Kenji, Kita Kiyoshi, Ken Daniel Inaoka
Organizer
Gordon Research Conferences on Bioenergetics, Proctor Academy, New Hampshire
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Structural insights into SCOT activity of TbASCT-D62N mutant2023
Author(s)
Ken Daniel Inaoka, Mochizuki Kota, Balogun Emmanuel O., Fukuda Keisuke, Kurasawa Hana, Shiba Tomoo, Harada Shigeharu, Maze Muriel, Millerioux Yoann, Bringaud Frederic, Boshar Michael, Hirayama Kenji, Kita Kiyoshi
Organizer
11th Meeting GlycoNov/AdipoTryp
Int'l Joint Research
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